EK07D2, Grundlagen: Umfeld und Funktionsprinzip

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basteljero
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EK07D2, Grundlagen: Umfeld und Funktionsprinzip

Beitrag von basteljero » 23 Jul 2020, 08:37

Die Entwicklung des EK07 erfolgte Mitte der 1950er Jahre.
Die Teilung Deutschlands, Gründung und Wiederbewaffnung der jungen Bundesrepublik,
der "Kalte Krieg" sind Stichworte dieser Zeit.
Als Such- und Horchempfänger löste der EK07 den Telefunken E52 "Köln" ab, der noch
zu WW2-Zeiten entwickelt worden war.
Ende der 1940er Jahre war der russische R250 (Kyrillisch: Р250) entwickelt worden, der z.B. auf
auf "(https://) military.trcvr.ru/" vorgestellt ist.
Wie beim "E52" Projektionsskala, sogar individuell für jedes Gerät hergestellt.
Das Gewicht von 90 kg lässt auf verwindungssteifen Aufbau schließen. :mrgreen:

Während Siemens z.B. bei seinem E310 und später E311 einen 100 kHz-"Interpolator"
verwendet, überstreicht beim EK07 der hochgenaue "Steueroszillator" einen Bereich von
3 MHz, er ist streng linear und so konnte eine Feinskala installiert werden, die bei einer
Umdrehung genau 100 kHz überstreicht.
Das vermeidet die Herstellung einer aufwändigen Mechanik, optischen Projektions-Systemen und ähnlichem.
Außerdem ist die Einstellung und Ablesung der Frequenz "Narrensicher" und sehr schnell.
Der variable Steueroszillator arbeitet mit einem frequenzstabilen Quarzoszillator zusammen,
hier das Blockschaltbild des EK07-Handbuches nochmals vereinfacht:
EK07_Grundprinzip_Nachstimmung_2020-07-19.jpg
EK07_Grundprinzip_Nachstimmung_2020-07-19.jpg (77.47 KiB) 365 mal betrachtet
Zunächst ein "normales" Radio: Haupt-Oszillator und HF werden (additiv) gemischt und eine Zwischenfrequenz
entsteht.
Jetzt kommen dazu:
1. 3 MHz-Quarz-Oszillator, 2. Steuer-Oszillator
Der Quarz-Oszillator wird zum einen zur Erzeugung der 2 ZF (300 kHz) benutzt, zum anderen werden Oberwellen
erzeugt und entsprechend eingestelltem KW-Bereich mit der Haupt-Oszillator-Spannung gemischt.
Beispiel letzter Bereich XII:
Empfangsbereich: 27,1 MHz - 30,1 MHz. Benutzte Quarzoberwelle : 27 MHz. Haupt-Oszillator-Bereich: 30,4 MHz - 33,4 MHz
Heruntergemischte Vergleichsfrequenz ("Brückenfrequenz"): 3,4 MHz - 6,4 MHz.
Die Brückenfrequenz ist gleich der Steuer-Oszillator-Frequenz, da der Hauptoszillator entsprechend nachgestimmt wird.
Zum aufwändig konstruierten Steueroszillator: "EK07D2, Baugruppen: 2_Steueroszillator"

In den Schwingkreis des Haupt-Oszillators sind 2 Nachstimmdioden geschaltet. Ihr Innenwiderstand wird durch Gleichspannung
gesteuert und lässt einen Kondensator im Schwingkreis des Hauptoszillators mehr der weniger wirksam werden.
Wenn eine Differenz der umgesetzen Haupt-Oszillator-Frequenz mit der Steuer-Oszillator-Frequenz auftritt
(z.B der Spulenrevolver in einen anderen Bereich umgeschaltet wird) wird auf die Nachstimm-Dioden eine 50 Hz Wechselspannung
("Suchspannung") gegeben und die Haupt-Oszillator-Frequenz verändert sich um einige 10 kHz.

Innerhalb einer Periode sind dann beide Frequenzen identisch. Sofort wird die 50 Hz-Suchspannung weggeschaltet und
die Vergleichseinrichtung (Phasenbrücke) gibt dann eine Gleichspannung ab, deren Höhe Haupt-Oszillator synchron
zum Steuer-Oszillator hält (Abweichung 0 Hz ).
Zuletzt geändert von basteljero am 02 Aug 2020, 13:17, insgesamt 5-mal geändert.

Martin
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Re: EK07D2, Grundlagen: Umfeld und Funktionsprinzip

Beitrag von Martin » 23 Jul 2020, 18:52

basteljero hat geschrieben:
23 Jul 2020, 08:37
Das Gewicht von 90 kg lässt auf verwindungssteifen Aufbau schließen. :mrgreen:
damit haben wir hierzulande auch Erfahrung, siehe Telefunken E104 + E108 ;)
Die enthalten einige Gußteile. Bemerkenswert: EK07 hat vier Griffe, der E104 nur zwei..

basteljero
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Re: EK07D2, Grundlagen: Umfeld und Funktionsprinzip

Beitrag von basteljero » 25 Jul 2020, 08:24

Hallo Martin,
Viele bemerkenswerte Geräte (nicht nur vom Gewicht her...) wurden weltweit gebaut, mit beeindruckenden Leistungen.
Beim EK07 ist die Schaltungsumgebung des Steuerquarzes interessant, sie zeigt auf, womit sich Dr. Lothar Rohde intensiv
beschäftigt hat.
In diesem Zusammenhang ist das Patent 859761 vom 6. März 1952 besonders interessant,
das vom 30.Juli 1942 an auf dem Gebiet der Bundesrepublik Deutschland patentiert ist:
Auszug[50]
"Patentansprüche:
1.Steuerung mehrerer Sender mit beliebigen Frequenzen von einer zentral erzeugten Normalfrequenz aus,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberschwingungen dekadisch erzeugter Normalfrequenzen, die von einem
Quarz
ausgehen,kombiniert werden derart, daß sich alle daraus abgeleiteten Werte zur Sendereinstellung
einstellen lassen."

Somit ist der EK07 eigentlich "nur" ein Nebenprodukt einer noch viel weiterführenden Problemlösung:
(Die sich auf das Umfeld solcher "Kaliber" beziehen dürfte:
viewtopic.php?f=10&t=202&sid=ada32ab6ed ... d48a046fcb,
"Siemens Großempfänger")

Wenn man aus einem Quarz beliebige (z.B. in 1 kHz-Schritten) Quarzgenaue Frequenzen ableitet, kann man sich
in Bezug auf Frequenzkonstanz ganz auf diesen konzentrieren und z.B. den Quarzofen besonders ausführen.
Den besitzt der EK07 übrigens nicht.
Den Vorteil des genannten Prinzips hat man aber am Gerät vor Augen:
Ist die 3-MHz-Grundfrequenz des Quarzes korrekt eingestellt, sind damit auch die daraus gewonnenen Oberwellen
genau, und man muss nicht eine Unmenge von Trimmern von Steuerquarzen nachjustieren.

Das Patent gibt auch über die Denkweise des Patentinhabers Auskunft:
Abgesehen davon, dass das Problem eines guarzgenauen, durchstimmbaren Senders gelöst ist, sind
auch noch wirtschaftliche Vorteile unter anderem wie Ersatzteilbeschaffung und Verbilligung bei
hohen Stückzahlen gleicher "Anordnungen" genannt.

Ganz sicher ist der EK07 auch aus diesen Gründen modular aufgebaut.
Der Kabelbaum macht den Eindruck vorgeprüft und bereits mit angelöteten Buchsen, Kontrollschalter
und so weiter in den noch leeren Geräterahmen eingesetzt worden zu sein.

Ein "modernes" Konzept, nur dass beim Auseinandernehmen auch nach Jahrzehnten keine zerbröselnden
Plastik (Plaste) -Teile herausfallen...
;)

Jens

basteljero
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Re: EK07D2, Grundlagen: Umfeld und Funktionsprinzip

Beitrag von basteljero » 25 Jul 2020, 14:39

Moin,
Und der Frequenzvergleich?
Da liest sich der Text des Reichspatentes Nr. 691848 "Piezogesteuertes Zeitnormal"
vom 6. Juni 1940 wie eine Vorstudie zum EK07, wenngleich der Hintergrund natürlich ein ganz anderer ist.
Auszug [ 60]
" ... Um nun die beiden Frequenzen, die im Verhältnis von etwa 1000:1 stehen, miteinander vergleichen zu können,
muß die niedrigere Frequenz vervielfacht werden.
Diese an sich bekannte Frequenzvervielfachung ist äußerst einfach und mathematisch genau.
Man kann sie beispielsweise dadurch erreichen, daß man mit der Frequenz 1 kHz in einem nichtlinearen Verstärker eine
verzerrte Spannung herstellt, aus der man mit Hilfe einer Siebkette die gewünschte Frequenz, also in diesem Falle
1000 kHz, aussiebt. Statt der einen Frequenzvervielfachungsstufe kann man natürlich auch mehrere wählen.
Für den Vergleich der nunmehr gleich hohen Frequenzen stehen wiederum verschiedene Möglichkeiten offen.
Man kann einerseits die beiden Frequenzen einer auf Schwebungen ansprechenden Röhrenschaltung zuführen, die im Falle,
daß eine Abweichung der Frequenzen voneinander auftritt, einer der Schwebung proportionale elektrische Größe erzeugt,
die dem Generator für niedrigere Frequenz überlagert wird, wodurch die Abweichung wieder kompensiert wird.
Man kann aber auch andererseits den beiden gleich hohen Frequenzen eine Phasenverschiebung von 90° erteilen und jede
je einer Primärwicklung eines gemeinsamen Wandlers zuführen, aus dessen einziger Sekundärwicklung dann über einen
Gleichrichter und zweckmäßig einen Verstärker der niederfrequente Generator gesteuert wird...


Vieles finden wir im EK07 wieder, wenngleich die Verzerrung der festen 3 MHz-Quarz-Frequenz durch eine Diode
erfolgt, Ringmischer (Ringmodulatoren) eingesetzt sind und der Vergleich der Frequenzen in einer Phasenbrücke
erfolgt. (alles im "Steuerteil")
Das Grundprinzip ist aber schon hier erwähnt.
:idea:

Ein weiteres Patent von R&S (23.12.1951, bekanntgemacht 25.3.1954):
"Anordnung zur Erzeugung einer beliebigen Frequenz aus Normalfrequenzen". Erfinder: Herbert Flicker
Auszug[110]
"Patentansprüche:
1. Anordnung zur Erzeugung einer beliebigen Frequenz oder eines Vielfachen einer Normalfrequenz unter Verwendung
der Harmonischen von wenigstens zwei in einem Verhältnis stehenden Normalfrequenzen, insbesondere für Zwecke der
Hochfrequenzmeßtechnik, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem veränderbaren Hilfsoszillator (O1) einerseits der
durchstimbare Hauptoszillator (O) in einer Mischstufe (M1), andererseits eine Harmonische der Normalfrequenz (F1)
in der Mischstufe (M1') umgesetzt werden, und daß von den beiden entstehenden Zwischenfrequenzen nach Filterung
die eine (Z1) in einer Mischstufe (M2) mit einem Hifsoszillator (O2) umgesetzt wird, dessen Frequenz auch mit einer
Harmonischen einer zweiten Normalfrequenz (F2) in einer Mischstufe (M2') umgesetzt wird, die andere (Z1') mit der
in einer Mischstufe (M5) gebildeten Zwischenfrequenz (Z2 und Z2') in einer Mischstufe (M6) umgesetzt wird, und daß
mit deren Ausgangsspannung die Frequenz des Hauptoszillators (0) so nachgestimmt wird, daß die Frequenz dieser
Ausgangsspannung den Wert Null annimmt. (Abb.1)..."

:?
Vielleicht weiß hier im Wellenkino jemand, in welchem Meßklotz das umgesetzt wurde.

Die gefundenen Patente sind übrigens öffentlich frei zugänglich und z.B. bei DEPATISnet oder Espacenet
zu finden.
Jens R.

Martin
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Re: EK07D2, Grundlagen: Umfeld und Funktionsprinzip

Beitrag von Martin » 27 Jul 2020, 07:15

bleib mal beim Radio und guck in den RA17
lG Martin

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Re: EK07D2, Grundlagen: Umfeld und Funktionsprinzip

Beitrag von basteljero » 27 Jul 2020, 22:00

Hallo Martin,
Derzeit versuche ich anhand von Patenten heruauszufinden, in welchem Bezug der EK07 zu anderen Geräten von
R&S steht.
So finden sich praktisch alle Elemente des Patentes DE925180C von 1955:
"Verfahren zum Betrieb eines Empfaengers fuer amplitudenmodulierte Zweiseitenbandsendungen"
im Seitenbandwähler NZ1 wieder, sogar die Glühlampe die anzeigt, dass die Synchronisation des Hilfsträgers erfolgreich war
und das Gerät auf Einseitenband-Empfang umgeschaltet hat.
Das genannte Patent vom 1954, DE910699C : "Anordnung zur Erzeugung einer beliebigen Frequenz aus Normalfrequenze"
lässt mich auf die Entwicklung eines Gerätes oder einer Geräteserie schließen, zu Meßzwecken, wie im Patent erwähnt.

Jens R.

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Re: EK07D2, Grundlagen: Umfeld und Funktionsprinzip

Beitrag von basteljero » 28 Jul 2020, 20:06

Moin,
Die Sache mit dem Patent ließ mir keine Ruhe, und auf eine Anfrage hin bekam ich von Herrn Baumgartner promt
Antwort, die Licht in die Geschichte brachte und die ich hier wiedergeben darf:

"ich denke mal, dass dieses Patent sich bezieht auf die Kurzwellensender von R&S aus den 50er/60er Jahren in Roehrentechnik
und spaeter in den 70er Jahren mit Transistoren.
Es ist das Prinzip der dekadischen Steuersender. Erste grosse Anwendung war die Serie SK 010, SK 050 und SK 080 in Roehrentechnik.
Siehe Spezifikationen und Beschreibungen auf meiner HP > http://www.classicbroadcast.de/rohde_download.html
Beim SK1 wurde der dekadische Steuersender mit Transistoren realisiert -> NO281
Daneben gab es bei Rohde einige Messender, die auf dem Prinzip der dekadische Frequenzerzeugung basieren.
Telefunken hat das gleiche Prinzip in seinen Kurzwellensendern S900 und S2390 uebernommen > http://www.classicbroadcast.de/telefunken_download.html
...[und] natuerlich der EK07, der mit einem dekadischen Steuersender ausgeruestet werden konnte -> EK11 http://www.classicbroadcast.de/downloads/rohde_EK11.pdf"

8-)

Im SK10 habe ich dann auch den "vermißten" Temperaturstabilisierten, hochgenauen Quarzoszillator gefunden...
----
Mein Fazit:
Im EK07 wurde umfangreiches "know-how" aus der Meßtechnik und des Senderbaues angewendet.
Eine Linie ist zu erkennen :
Möglichst einfache Benutzung durch den Anwender, auch wenn die technische Umsetzung dieser Forderung aufwändig ist.

----
2020-08-02
Die Hefte 8 und 9 der R&S Kurzinformation [l1] "Kurzwellen-Empfangstechnik" geben umfangreichen Einblick in die Entwicklung
Anfang der 1960er Jahre. Die Funktion des EK07 wird ausführlch erläutert, ebenso die anschließbaren Zusatzgeräte wie Seitenband-
Wähler, Telegrafie-Demodulator, Antennen-Diversity-Gerät, Dekadische Steuerstufe.
Anhand letzterer ist endlich auch das R&S-Patent DE910699C: Anordnung zur Erzeugung einer beliebigen Frequenz aus Normalfrequenzen
einzuordnen.Der Name des Erfinders Herbert Flicker taucht nicht unerwartet in den Kurzinformationen auf. :idea:

links (als Suchbegriffe)
[l1] "classicbroadcast.de/stories/stories_kurzwell_empftech.pdf"

Jens
Zuletzt geändert von basteljero am 02 Aug 2020, 13:15, insgesamt 4-mal geändert.

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Re: EK07D2, Grundlagen: Umfeld und Funktionsprinzip

Beitrag von basteljero » 29 Jul 2020, 12:02

Vorgänger des EK07
Eine direktes Vorgänger-Modell habe ich bisher nicht gefunden.Angesichts der rasanten Entwicklung von R&S
im Bereich des Senderbaues und der Meßtechnik etwas verwunderlich.

Es gibt aber den FE52-Kurzwellenempfänger von Blaupunkt als R&S-Version untergleicher Bezeichnung.

Dieser FE52 beinhaltet einige Elemente des späteren EK07:
- Ein skelettartiger Außenrahmen
- Baugruppen als steckbare Module ausgeführt
- Grobskala sehr ähnliche Form wie beim späteren EK07 (1957)
- 100 kHz Feinskala
- 300 kHz 2. ZF

Herr Thelen von "Classicbroadcast" klärte mich über Hintergründe auf und sandte Bilder zu, die freundlicherweise
hier eingestellt werden dürfen.
Das Entwurfsbüro und die erste Produktionsstätte von Blaupunkt war bis 1944 hier in Berlin-Wilmersdorf und die einzige,
größere Produktionsstätte in den Westsektoren lag bei Hildesheim. Beide gehörten zum Britischen Sektor in Berlin bzw. zur
Britischen Zone in Nordwestdeutschland. Die großen Werke in Ostdeutschland und in Böhmen (Auslagerung wg.
Bombenkriegs und Zwangsarbeiter) wurden von der Sowjetischen Militäradministration mit den wichtigsten Fachkräften in die
Sowjetunion verbracht. Blaupunkt (bzw. Ideal) war schon immer eine sehr innovative Firma (erstes europäisches Autoradio und
erstes UKW-Radio weltweit

Das linke Bild zeigt die Grobskala des FE52, die abgeändert im EK07 übernommen wurde (rechtes Bild).
Jedoch mit Zahnrad-Antrieb, wie im Blaupunkt-Patent DE1618979U (ANTRIEBSVORRICHTUNG) von 1950 dargestellt.
FE52-EK07_Vergleich Antrieb Grobskala_2020-08-02.jpg
FE52-EK07_Vergleich Antrieb Grobskala_2020-08-02.jpg (60.23 KiB) 69 mal betrachtet


Links / Suchbegriffe:
"classicbroadcast.de/downloads/rohde_FE52.pdf" R&S Bedienugngsanleitung FE52
"boatanchors.de" : Bilder des FE52
"worldwide.espacenet.com/patent/search/family/006960064/publication/DE947481C?q=Blaupunkt"
Zuletzt geändert von basteljero am 02 Aug 2020, 14:37, insgesamt 5-mal geändert.

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Re: EK07D2, Grundlagen: Umfeld und Funktionsprinzip

Beitrag von basteljero » 30 Jul 2020, 21:26

-
Zuletzt geändert von basteljero am 30 Jul 2020, 23:44, insgesamt 3-mal geändert.

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Re: EK07D2, Grundlagen: Umfeld und Funktionsprinzip

Beitrag von basteljero » 30 Jul 2020, 23:37

Weiteres Umfeld 1948 - 1957 (Erscheinen des EK07)
1949 nahmen Nestel und Rohde die ersten UKW-Sender in Betrieb [l1].
In der "Funkschau" von 1959/Heft 8 findet sich ein Bericht auf Seite 176 mit Bild des R&S-Senders [l2].
Liste der Versuchssender in der "Funktechnik" von 1949, Heft 14. Ein Bild zeigt Dr. Werner Nestel vor einem
Telefunken-Sender beim Erklären der Abstrahlcharakteristik einer Vertikalantenne.
... jetzt wissen wir auch, warum der R&S-Sender zuerst eingeschaltet wurde. Sorry, Telefunken :mrgreen:

In weiser Voraussicht lieferte R&S mit dem ESF AM-FM-BN15061 gleich einen kleinen UKW-Empfänger mit.
[2]





[2] vgl. "Neues von Rohde & Schwarz 103, s. 12", "60 Jahre RohdeSchwarz", s 5"
z.B. "radiomuseum.org/bookdata/2576/D_Rohde_Schwarz_60Jahre_1993.pdf"


Links (als Suchbegriffe):
[l1] "de.wikipedia.org/wiki/Lothar_Rohde , de.wikipedia.org/wiki/Werner_Nestel"
[l2] "nvhrbiblio.nl"; Diverse Funkschau-Hefte digitalisiert
[l3] "nvhrbiblio.nl"; Diverse Funkschau-Hefte digitalisiert

"classicbroadcast.de/downloads/rohde_FE52.pdf" R&S Bedienugngsanleitung FE52
"boatanchors.de" : Bilder des FE52


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